不同促长灭菌助剂对代料香菇生产的影响

2024-11-02 00:00:00陈荣信谷建华任宇航解修超彭浩周海军简红忠宋莉任琼芝刘勇商文静
西北农业学报 2024年10期

摘 要 为明确不同促长灭菌助剂对代料香菇生产的影响,筛选出适合代料香菇量产的助剂种类,采用对比分析法研究了不同促长灭菌助剂对代料香菇接种成活率、鲜菇产量(生物转化率)、营养成分、农药残留、重金属含量以及相对利润的差异。研究结果显示,使用0.2%增菇酶和0.2%菇力源肽对接种成活率影响较高,分别达到86.07%、84.92%,显著高于对照和其他处理;0.2%菇力源肽处理的鲜菇产量及生物转化率最高,单筒平均产量为0.98 kg,生物转化率为53.91%;各处理间鲜菇营养成分、农药残留、重金属含量差异不显著,检测结果全部符合国家标准;0.2%增菇酶和0.2%菇力源肽处理相对利润总值分别为 1 071.6元、1 112.4元,高于其他处理,结合TOPSIS综合评价结果,0.2%菇力源肽为最优助长灭菌助剂。

关键词 代料香菇;促长灭菌助剂;生物转化率;相对利润

代料香菇是指在香菇人工栽培时,以原料来源较广的木屑、棉壳、麸皮等配比以其他原料,代替椴木培植出来的香菇[1]。代料栽培技术具有原料来源广泛、生产周期短、产量高、收益大等优点,成为目前香菇栽培的主要方式。在代料香菇生产中常添加少量促长灭菌助剂,一方面通过预分解代料成分,激活香菇菌丝自身分泌代料分解酶的能力,从而促进菌丝生长发育,缩短发菌周期,加速菌丝利用栽培料的速度,使纤维素和木质素含量下降,转化为子实体蛋白质和糖类等物质的能力增强,从而提高生物转化效率。另一方面,助剂中的抑菌成分可以降低菌筒污染率,提高生产效率降低成本[2-5]。代料香菇生产配料时,各地添加的促长灭菌助剂种类繁多,但使用后其接种成活率、子实体生长、产品安全性和经济性状等未见详细报道,尚缺乏科学的试验数据支撑,菇农盲目使用,节本增效效果参差不齐,造成部分香菇生产效益提升不明显。为此,笔者收集了目前国内生产中使用量较大的增菇酶、施惠肽、菇力源肽(中钰拌料活性双酶肽)、抗霉剂4种促长灭菌助剂进行了对比试验,以期筛选出适合代料香菇规模化生产使用的最优促长灭菌助剂,为代料香菇产业提质增效、健康发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试促长灭菌助剂分别为增菇酶、施惠肽、菇力源肽(中钰拌料活性双酶肽)、抗霉剂,分别由保定康而沃生物科技有限公司、黑龙江中道农业公司、古田县科达生物技术有限公司、汉中康田科技有限公司生产。供试代料香菇菌种为当地主导品种—中温型香菇518,由汉中留坝惠康农业科技有限公司提供。

供试代料培养基配方为硬杂木屑(栎类树木新鲜半干木屑)82.5%、石膏1%,供试促长灭菌助剂按厂家规定使用量加入,麸皮加入量随促长助剂量调减至总占比为16.5%,以上干料加水至代料培养基含水量为60%,调节pH为6.5,装入折幅为17 cm×58 cm的生产用塑料菌袋形成菌筒供试。

1.2 试验方法

试验采用单因素随机区组设计,以干料中添加不同厂商来源促长灭菌助剂为处理,分别为 0.2%(干料质量比,下同)增菇酶、0.2%施惠肽、 0.2%菇力源肽和0.3%抗霉剂,以不添加促长灭菌助剂为对照,使单个平均菌筒干料质量分别为1.918、1.817、1.817、1.919 kg,每处理60筒,3次重复。试验于汉中市留坝县惠康农业科技有限公司食用菌园区完成,全流程符合香菇生产技术规范(GB/Z 26587-2011)[6]。

采用微压高温法对处理菌筒灭菌,点火快速升温稳定达到105 ℃时,开始计时,25 h后停火,闷锅10 h,菌筒转至经消毒处理的接种棚内充分冷却后,采用4孔接种法接种。

接种15 d后统计接种成活率(污染筒数/成活筒数×100%)。每处理随机选择30个接种成活菌筒转至标准出菇棚,经48 h转色完成后上架出菇,各处理菌筒标记后棚内随机分布,充分出菇后统计单筒鲜菇平均产量,按照单筒鲜菇平均产量和单筒干料平均质量的比值计算生物转化率。按以下公式计算各处理相对利润:相对利润(元)=总产量(kg)×香菇单价(元)-(麸皮总成本(元)+促长灭菌剂总成本(元))。按照市场价格,麸皮2.5元/kg、增菇酶10元/kg、施惠肽20 元/kg、菇力源肽5.3元/kg、抗霉剂20 元/kg、香菇单价8元/kg计算。

各处理随机采摘鲜香菇2 kg,送陕西太阳景检测有限责任公司检测,按照国家标准测定鲜香菇中营养成分(GB/T38581-2020、)[7-8]、农药残留(GB2763-2021)[9]、重金属的含量(GB14882-199)[10]。

1.3 数据处理与分析

数据使用Excel 2019进行整理,用SPSS(v. 17.0)软件进行方差分析,采用t检验(P< 0.05差异有统计学意义)进行显著性分析,使用SPSSPRO数据分析平台进行综合评价(TOPSIS分析),使用Origin(v. 8.0)和Word制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同促长灭菌助剂对代料香菇接种成活率的影响

接种15 d后统计菌筒污染数量,计算接种成活率(图1),结果显示,各处理间接种成活率差异显著,其中使用0.2%增菇酶和0.2%菇力源肽处理接种成活率较高,分别达到86.07%、84.92%,使用0.2%施惠肽成活率最低,只有63.08%,比对照降低16.32%。

2.2 不同促长灭菌助剂对代料香菇产量的影响

各处理菌筒充分出菇后统计单筒鲜菇平均产量,以其与单筒干料质量的比值计算生物转化率。结果表明,各处理间单筒平均产量与生物转化率均无显著差异(表1)。但从数值上看,0.2%菇力源肽处理单筒平均产量和生物转化率均高于其他处理和对照,分别为0.98 kg和53.91%。0.2%施惠肽处理单筒平均产量最低,仅为0.91 kg,不添加任何促长灭菌助剂的对照生物转化率最低,为48.04%。

2.3 不同促长灭菌助剂对代料香菇品质的影响

按照国家标准检测鲜香菇营养成分,结果表明,所有处理代料香菇品质均符合国家标准,但4种促长灭菌助剂处理对鲜香菇营养成分均有不同程度的影响,0.2%增菇酶处理香菇蛋白质、维生素B2、钙含量最高,品质相对较好;0.2%菇力源肽处理香菇人体必需微量元素(钠、镁、铁、铜)含量较高(表2)。各处理送检样品中均未检出农药残留。重金属未检出或均低于国家标准(表3)。

2.4 不同促长灭菌助剂处理效益分析

刨除各处理的共同成本,核算各促长灭菌助剂处理生产代料香菇相对利润(表4),结果表明,各处理对代料香菇相对利润影响显著。0.2%增菇酶处理代料香菇相对利润为1 071.6元,0.2%菇力源肽处理利润达1 112.4元,分别比对照增加132.1元和172.9元。0.2%施惠肽相对利润最小,仅为703.5元,比对照减少236元,这可能与0.2%施惠肽处理菌筒成活率较低相关。

2.5 各因素综合评价

由于用数学方法分析具有片面性,为提高结果的全面性和可靠性,本研究采用TOPSIS分析法对所有因素进行综合评价。结果表明(表5),0.2%菇力源肽综合评价最高,添加0.2%菇力源肽后,对鲜菇产量、营养成分、相对利润、生物转化率影响的综合得分指数距离负理想解相对最远,距离正理想解相对最近。本研究结果表明:0.2%菇力源肽是最适合代料香菇量产的助剂,其次是0.2%增菇酶,而0.3%抗霉剂的效果最差。

3 讨论与结论

香菇是可食用的大型真菌,它是从营养生长阶段发展到生殖生长阶段,即由菌丝体发育成可食用的子实体,在这个过程中如何提高子实体产量和品质是生产的关键所在。因此,促长剂在食用菌生产中的应用也日趋活跃与扩大。目前,市场上应用于代料香菇生产的促长剂主要成分多为植物激素、各种生物酶和微量元素,由于植物激素和生物酶处理对食用菌的生长具有多变性,其作用机理、环境效应和毒副作用还不是十分清楚,难以保证相应的植物激素和生物酶对食用菌能够起到安全增产的作用[11]。本研究选取了几种市场应用较为广泛的用于拌料的促长灭菌助剂,对比分析了其在代料香菇生产中的作用,研究结果表明,促长灭菌助剂0.2%菇力源肽、0.2%增菇酶对提高代料香菇接种成活率、产量、生物转化率、品质和利润均有明显效果,接种成活率分别为84.92%和86.07%;生物转化率分别为53.91%和50.05%;生产利润也高于其他处理和对照,分别为441.6和482.4元,分别比对照增加132.1元和172.9元,结合TOPSIS分析结果,0.2%菇力源肽是适合代料香菇量产的最优助剂,其次是0.2%增菇酶。据张贺迎等[12]报道,添加0.2%增菇酶可显著提高代料香菇及金针菇[13]产量,这与本研究结果一致。因此,根据本研究结论,促长灭菌助剂菇力源肽(中钰拌料活性双酶肽)和增菇酶,节本增效显著,安全性好,具有较大应用价值,建议在生产中示范推广。此外,本研究中不同处理接种成活率虽有显著差异,但与代料香菇生产中95%的接种成活率常规要求仍有差距,有研究表明[14]代料香菇的成活率与环境温度、代料灭菌时间和温度、接种消毒药剂质量和使用方法等因素有关,本研究接种成活率未达到常规要求,推测可能与本研究仅采用50%量产标准药剂使用量进行接种前空气环境消毒有关,后续将改进试验方法尽可能模拟实际生产环境。

随着食用菌产业的蓬勃发展,研究香菇生长基质的营养添加及科学优化配比对香菇产业的增产提质意义重大。常婷婷等[15]利用外源添加氨基酸复配剂,改良了香菇培养基质的营养成分、 优化了营养物质的添加比例,从而显著提高了香菇菌丝生长速率和品质。史振霞等[16]研究发现,天然聚合物壳聚糖能在香菇菌丝体内通过各种因素的综合作用发生降解,降解产物诱导了菌丝体细胞的分裂与伸长,提高了菌丝体内的酶活性,促进了香菇菌丝体的代谢活动,从而提高了菌丝体对营养物质的吸收和利用,促进了皿内香菇的生长。尽管本研究探讨了香菇培养基质添加剂对香菇生产的影响,但这些试验多完成于实验室条件下,缺乏实际生产的验证。然而,本研究在代料香菇工厂化生产条件下完成,对指导香菇规模化生产具有一定指导价值。

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Effects of Different Growth-promoting Bactericides onProduction of Shiitake Mushrooms

CHEN Rongxin1, GU Jianhua2, REN Yuhang3, XIE Xiuchao4,PENG Hao4, ZHOU Haijun1, JIAN Hongzhong5, SONG Li6 ,REN Qiongzhi2 ,LIU Yong5 and SHANG Wenjing3

(1.Agricultural Technology Extension Center of Liuba County, Hanzhong Shaanxi 724100, China; 2.Agricultural LawEnforcement Brigade of Liuba County,Liuba Shaanxi 724100,China; 3. College of Plant Protection, Northwest A&FUniversity, Key Laboratory of Integrated Management of Corp Pests on the Loess Plateau, Ministry of Agriculture andRural Affairs, Yangling Shaanxi 712100, China; 4.College of Life Engineering, Shaanxi University of Science andTechnology, Hanzhong Shaanxi 723000, China; 5.Hanzhong Agricultural Technology Extension and Training Center,Hanzhong Shaanxi 723000,China; 6.Bowang Street Office of Chenggu County,Chengu Shaanxi 723200, China)

Abstract To clarify the effects of different growth-promoting and sterilizing agents on the production of surrogate shiitake mushrooms and to identify the most suitable agents for large scale production.Comparative analysis were conducted to assess the effects of different growth promoting and sterilizing agents on the inoculation survival rate, the yield of fresh mushrooms (bioconversion rate), nutrient composition, pesticide residue, heavy metal content and profit. The results indicated that the application of 0.2% mushroom enzyme and 0.2% mushroom power source peptide significantly enhanced the inoculation survival rate, achieving 86.07% and 84.92%, respectively, which were extremely higher than that of the control and the other treatments.The mushroom power source peptide exhibited the highest yield and bioconversion rate, with an average yield of 0.98 kg per tube and a bioconversion rate of 53.91%.There were no significant differences in the nutrient content, pesticide residue, heavy metal content, and profitability of fresh mushrooms among treatments, all of which complied with national standards. The total relative profits for the 0.2% mushroom enzyme and 0.2% mushroom power peptide treatments were 1 071.6 yuan and 1 112.4 yuan, respectively, which were higher than those of the other treatments. According to TOPSIS comprehensive evaluation, the optimal promoter of steriling agent is determined to be 0.2% lentinogen peptide.

Key words Surrogate shiitake mushrooms; Growth-promoting sterilization aids; Bioconversion rate; Relative profitability

Received 2023-11-28 Returned 2024-03-30

Foundation item The Central Construction Fund for Water Resources of 2021[Liucaiban No.59].

First author CHEN Rongxin, male, senior agronomist. Research area:agricultural technology extension . E-mail:1141764899@qq.com

Corresponding author SHANG Wenjing,female,Ph.D,associate professor.Research area:comprehensive management of plant diseases. E-mail shangwj@nwsuaf.edu.cn

(责任编辑:郭柏寿 Responsible editor:GUO Baishou)

基金项目:2021年中央水利发展基金—食用菌品种选育及新型机械设备推广使用[留财办农(2021)59号]。

第一作者:陈荣信,男,高级农艺师,主要从事食用菌栽培技术研究与推广工作。E-mail:1141764899@qq.com

通信作者:商文静,女,博士,副教授,主要从事植物病理学研究。E-mail:shangwj@nwsuaf.edu.cn